Рис. 7. Разрез экструзионной шахты Принукагигур, Исландия (по А.Стефансону, 1992).

Рис. 7. Разрез экструзионной шахты Принукагигур, Исландия (по А. Стефансону, 1992).

Магматогенный подкласс полостей возникает при остывании магмы, сопровождающейся ее кристаллизацией. Отсюда название типа полостей - кристаллизационные (гр. kristallos однородное, твердое тело). Чаще всего они встречаются в габбро, диоритах и гранитах. Имеют щелевидную форму, нередко кулисообразно примыкают друг к другу. В штате Нью Йорк (США) известна пещера ТСОД длиной 3977 м, а в Калифорнии - Гринхорн (1557/152: в числителе - протяженность, в знаменателе - глубина, м). Иногда перед магмой движется газопаровой или водяной клин, образующий " чингилы" - подземные скопления глыб с ходами между ними. А. Е. Ферсман описал довольно крупные полости в пегматитовых телах (длина 5-10 м, ширина 2-3 м, высота 1-2 м).

Вулканогенный подкласс полостей хорошо знаком широкому кругу читателей по романам Жюля Верна " Путешествие к центру Земли" и " Таинственный остров". Полости экструзионного типа (лат. extrusio извержение) образуются при извержении вулканов и представляют собой протяженные и глубокие трещины (Сицилия) или шахты с крутыми стенами глубиной 100-200 м (Исландия, Гавайи и пр. ). В 1994 г. американские спелеологи спустились в кратер вулкана Хулалаи (Гавайи). Расположенный на высоте 1854 м, он имеет диаметр 150 м и глубину 147 м. У дна кратера было обнаружено отверстие в следующую шахту глубиной 265 м. Впечатляет профиль вулканической шахты Принукагигур в Исландии (рис. 7). Вход в нее расположен на высоте 532 м. На дне 140-метровой шахты располагается зал объемом более 150 тыс. м³, имеющий длину 65 и ширину 48 м. Сложная морфология полости объясняется ее заложением в лаве разного возраста и состава.

Полости эксплозионного типа (лат. explosie взрыв, выброс с шумом) образуются при истечении вязкой лавы, в которой образуются газовые пузыри - онкосы или (при быстром выделении газов) шахты - спиракулы. Пузыри достигают нескольких метров в диаметре. Онкосы в долеритах Армении использовались как жилища. При натекании лавы на влажную поверхность образуются слепые или сквозные спиракулы, имеющие глубину до 30 м и диаметр 7-8 м.

Полости флюационного типа (лат. fluo течь) характерны для лав низкой вязкости и газонасыщенности. Поверхность лавового потока быстро твердеет, и жидкая лава вытекает из застывшего чехла. Пещеры-тоннели чаще всего образуются в породах базальтового и андезитового состава. К этому типу относятся пещеры Казумура (Гавайи, США, 60 000 м), Манжун-Гул (Корея, 13 270 м), Левиафан (Кения, 12 400 м), Куэва-дель-Виенто (Канарские о-ва, 515 м) и многие другие. В литературе имеется довольно подробное описание пещеры Куэва-дель-Виенто, вход в которую был известен еще Александру Гумбольдту (1799 г. ). Она находится на склоне пика Тенериф, заложена в древнем лавовом потоке и состоит из трех ветвей, соединяющихся 8-метровым колодцем (рис. 8). Большая ее глубина связана с очень крутым падением лавового потока (в среднем 11°).

Рис. 8. План флюационной пещеры Куэва-дель-Виенто, Канарские о-ва (по С. Вуду, 1977).

Рис. 9. Поперечный разрез главного зала Сельской пещеры, Крым. а - глыбы известняка; б - уровни воды: 1 - обычный, 2 - паводковый; 3 - экстремальный меженный

Пещера Толбачинский дол (Камчатка) имеет протяженность более 500 м при высоте полукруглых сводов 5, а ширине - 20 м. Лавовые пещеры часто расчленяются обвалами сводов на отдельные отрезки. Пещера Атлантида на склоне вулкана Корона (Канарские о-ва) при общей длине 7 км распалась на шесть полостей с 20 провальными входами - " жамео". Концевая часть пещеры более чем на километр затоплена водами океана, что свидетельствует о сравнительно недавнем повышении его уровня. При стекании лавы в воду образуются небольшие, но очень сложные по морфологии подлавопадные пещеры (Ганс Мейер, Замбия).

Полости магматогенного и вулканогенного подкласса относятся к " горячим" пещерам, образованным при остывании магмы или лавового потока. Однако класс эндогенных полостей включает и " холодные" пещеры.

Тектоногенный подкласс включает полости, образованные при напряжениях растяжения или сжатия, возникающих в горной породе после ее формирования. Полости дизъюнкционного типа (лат. disjunctio разобщение) образуются при тектонических движениях, приводящих к раскрытию трещин. Они имеют клиновидное сечение и суживаются кверху или книзу. Сами трещины могут иметь протяженность несколько километров, но полости обычно не превышают по длине и глубине несколько сотен метров. Иногда вдоль разрыва образуются залы, заполненные на глубину 100-150 м глыбовым завалом, напоминающие стаканы с колотым сахаром. Лучше других исследована Скельская пещера в Крыму (рис. 9).

Полости этого типа образуются в любых горных породах. Иногда их довольно трудно отделить от гравитационных пещер; основным критерием можно считать их расположение в рельефе - не на склоне карстового массива, а в его внутренней части. Полости контракционного типа (лат. contractio сжатие) образуются при напряжениях сжатия, при которых возникают горизонтальные и вертикальные смещения пород. Обычно они невелики, имеют простое строение и состоят из нескольких кулисообразно расположенных галерей.

2. 3. Недалеко от поверхности

Экзогенный класс объединяет 14 типов полостей, образование которых вызвано в основном внешними по отношению к Земле силами и происходит в самой верхней части литосферы. Здесь формируется большое количество различных по происхождению полостей, общим признаком которых является небольшая глубина заложения и незначительные размеры.